فناوري پلاسما

مقدمه

شما احتمالاً از وسايلي که داراي LCD  (صفحه نمايش کريستال مايع) باشند همه روزه استفاده مي کنيد آنها اطراف ما هستند. در کامپيوترهاي کيفي، ساعت هاي ديجيتالي، اجاق هاي مايکرويو، انواع دستگاه هاي پخش CD و بسياري از وسايل الکترونيکي ديگر. LCDها به اين دليل رايج هستند که مزاياي زيادي نسبت به ديگر فناوري هاي نمايش دارند. آنها سبک تر و نازک تر هستند و انرژي کمتري نسبت به لامپ اشعه کاتودي (CRT) مصرف مي کنند.

کلمه کريستال مايع مفهوم متناقضي دارد. ما کريستال را به عنوان ماده جامدي چون کوارتز و معمولاً به سختي سنگ مي شناسيم و مايع معناي کاملاً متفاوتي دارد. چگونه ماده اي مي تواند هر دو را داشته باشد؟ در اين مقاله، مي آموزيم که کريستال مايع بر اين نيرنگ خارق العاده پيروز مي شود و همچنين نگاهي مي اندازيم به فناوري زيربنايي آن که باعث مي شود LCD کار کند. همچنين به بررسي رقيب اصلي LCD، يعني فناوري پلاسما پرداخته و در نهايت، در مورد 2 فناوري LED و OLED. صحبت خواهيم کرد و خواهيم ديد که چگونه اين 2 فناوري تفکيک پذيري تصوير را افزايش داده و مصرف انرژي را نيز تا 40 درصد، کاهش مي دهند.

پلاسما چيست؟

اگر تا به حال، يک لامپ مهتابي را شکانده باشيد، حتماً جز مقداري گرد سفيد رنگ چيز ديگري مشاهده نکرده ايد. ولي وقتي مهتابي روشن است، به نظر مي رسد که ماده اي نوراني درون لامپ است. حالتي که مواد داخل مهتابي پس از روشن شدن به خود مي گيرند، حالت پلاسما ناميده مي شود. پلاسما گاز برانگيخته اي است، شامل يون هاي در حال حرکت (اتم هاي باردار) و الکترون (ذرات با بار منفي). هر ماده اي در حالت آزاد، داراي بار خنثي است. به اين دليل که داراي تعداد مساوي پروتون و الکترون است.

حال، اگر در داخل گاز اختلاف پتانسيل بالايي ايجاد کنيم، الکترون هاي آزاد با ضربه زدن به الکترون هايي که تحت تاثير جاذبه هسته هستند، پيوندشان با هسته اتم را کم مي کنند و باعث خروج آنها از مدار چرخش خود مي شوند. با کم شدن هر يک الکترون، يک بار مثبت به بار کل اتم اضافه مي شود. با پيوسته ساختن اين شرايط، الکترون هاي آزاد همواره در حال حرکت به سمت ناحيه مثبت تر (جايي که الکترون کمتري وجود دارند) اتم، خواهند بود. در حين اين حرکت ها و در نتيجه برخورد ذرات با الکترون ها، انرژي الکترون هاي منحرف شده، و به شکل نور گسيل (ساطع) مي شوند.

نئون و زنون، دو عنصر گازي شکلي هستند که در ساخت صفحه نمايش هاي پلاسما از آنها استفاده مي شود. اين دو عنصر در هنگام برانگيختگي نور فرابنفش گسيل مي کنند. اين نور، قابل رويت توسط چشم انسان نيست ولي توانايي برانگيخته کردن عناصري که نور مرئي گسيل مي کنند را دارد.

طرز کار صفحه نمايش پلاسما

نئون و زئون، درون هزاران سلول سه رنگ بين دو صفحه جلو و عقب صفحه نمايش نگهداري مي شوند. اين سلول ها همان پيکسل ها هستند. الکترودهايي هم در دو طرف اين سلول ها به طور عمودي قرار داده مي شوند.

الکترودهاي شفافي که توسط عايق دي – الکتريکي، از هم جدا شده اند و با لايه محافظ منيزيم اکسيد پوشيده شده اند نيز به پشت صفحه بيروني چسبيده مي شوند و به حالت افقي مرتب مي شوند. براي يونيزه کردن گاز درون سلول ها، الکترودها ميليون ها بار در ثانيه شارژ مي شوند. اين کار، باعث شارش ذرات باردار مي شود و آنها را وادار به گسيل فوتون هاي فرابنفش مي کند.

اين فوتون ها وقتي به لايه فسفر صفحه بيروني برخورد مي کنند، باعث برانگيختگي الکترون هاي فسفر مي شوند. اين الکترون ها در بازگشت به حالت اصلي خود، نور با فرکانس مرئي گسيل مي کنند.

هر کدام از سلول ها داراي فسفر با رنگ هاي سبز، آبي و قرمز هستند. اين سه رنگ در ترکيب با هم تشکيل يک پيکسل رنگي را مي دهند و در نهايت، تمام پيکسل ها در کنار هم تشکيل تصوير نهايي را مي دهند.

صفحه نمايش ها براي پخش تصوير از سيگنال هاي آنتن تلويزيون، نياز به وسيله اي به نام تيونر دارند. با استفاده از تيونر، سيگنال هاي دريافتي به سيگنال هاي قابل نشان دادن براي صفحه نمايش، تبديل مي شوند.

تنظيم براي تبيان: فاطمه مجدآبادي